Chuyên đề Hướng dẫn học sinh lớp 12 trường thpt nguyễn trung trực sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng để giải nhanh bài toán trắc nghiệm hóa học vô cơ

Chuyên đề: 
HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRUNG TRỰC SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG ĐỂ GIẢI NHANH BÀI TOÁN TRẮC NGHIỆM HÓA HỌC VÔ CƠ
A. Phần chung
 I.Mục đích: 
Xuất phát từ thực tế chất lượng dạy - học bộ môn hóa học ở đơn vị trường còn quá thấp thể hiện qua khảo sát chất lượng giữa học kỳ I/2009. Cụ thể khối 12 chỉ có 33/210 học sinh đạt 15,7 % từ trung bình trở lên. Tỉ lệ học sinh có điểm yếu kém rất cao, mà phần đa số là học sinh khi làm bài tập trắc nghiệm thường chọn đại ngẩu nhiên, không suy nghĩ tính toán.
Các bài tập trắc nghiệm khách quan trong chương trình Hóa học THPT hiện nay rất đa dạng và phong phú. Với hình thức thi trắc nhgiệm khách quan, trong một khoảng thời gian ngắn học sinh phải giải quyết một số lượng câu hỏi và bài tập khá lớn (trong đó bài tập toán chiếm một tỉ lệ không nhỏ). Do đó việc tìm ra các phương pháp giúp giải nhanh bài toán hóa học có một ý nghĩa quan trọng. Nó đòi hỏi học sinh không những nắm rõ bản chất hóa học, kỹ năng tính, phương pháp giải mà còn phải tìm hướng giải quyết sao cho nhanh gọn, tiết kiệm được thời gian.
Trong thời gian ngắn nhất, đưa ra kết quả chính xác nhất, đó là mục tiêu phấn đấu của giáo viên giảng dạy môn thi trắc nghiệm cụ thể như bộ môn hóa học. Vừa dạy vừa học, giáo viên không ngừng tìm tòi, suy nghĩ, tham khảo các tài liệu, chuyên đề có liên quan đến việc giải nhanh các bài tập định lượng giúp học sinh rút ngắn được thời gian làm bài tận dụng thời gian còn lại để kiểm tra lại bài làm của mình đạt kết quả cao và điều này cũng nhằm từng bước nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn hóa học ở trường.
II. Nội dung chuyên đề:
“Hướng dẫn học sinh sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng để giải nhanh bài toán trắc nghiệm hóa học vô cơ”
Học sinh muốn giải được các bài tập về môn hóa học, trước hết phải biết nhận dạng bài tập , xác định hướng giải bài tập đó có phù hợp với phương pháp bảo toàn khối lượng hay không, đây là khâu quan trọng trong quá trình giải bài tập. Để làm được điều đó, giáo viên cần yêu cầu học sinh đọc kỹ đầu bài nắm vững các dữ kiện của bài tập, ghi vắn tắt đầu bài thành hai phần riêng biệt: điều đã biết và điều chưa biết, cần tìm (đánh dấu hỏi) và bài tập này sử dụng phương pháp giải nào nhanh nhất, chính xác nhất. 
Giáo viên nên định hướng cho học sinh: Nếu đề bài cho khối lượng của hỗn hợp gồm nhiều chất tác dụng cùng một chất và yêu cầu tìm khối lượng hay lượng của hỗn hợp nào đó trong phương trình thì học sinh có thể áp dụng định luật này để giải nhanh.
Khi đã xác định sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng thì học sinh phải biết dựa vào dữ kiện đề bài để tìm lượng chất chưa biết (trên cơ sở tìm số mol của chất đề bài cho để suy ra chất cần tìm).
Để sử dụng tốt phương pháp này khi làm bài trắc nghiệm thì học sinh phải nắm nội dung của định luật bảo toàn khối lượng: “Tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng sản phẩm”
Ví dụ: trong phản ứng A + B C + D
Ta có: mA + mB = mC + mD
 Một số hệ quả khi sử sụng phương pháp này:
+ Hệ quả 1: Gọi mT là tổng khối lượng các chất trước phản ứng, mS là tổng khối lượng các chất sau phản ứng. Dù cho phản ứng xảy ra vừa đủ hay có chất dư, hiệu suất phản ứng nhỏ hơn 100% thì vẫn có mS = mT.
+ Hệ quả 2: Khi cation kim loại kết hợp với anion phi kim để tạo ra các hợp chất (như oxit, hiđroxit, muối) thì ta luôn có:
Khối lượng hợp chất = khối lượng kim loại + khối lượng anion
+ Hệ quả 3: Khi cation kim loại thay đổi anion tạo ra hợp chất mới, sự chênh lệch khối lượng giữa hai hợp chất bằng sự chênh lệch về khối lượng giữa các cation.
+ Hệ quả 4: Tổng khối lượng của một nguyên tố trước phản ứng bằng tổng khối lượng của nguyên tố đó sau phản ứng.
Để vận dụng nhanh phương pháp bảo toàn khối lượng này chúng ta cần lưu ý cho học sinh một số vấn đề như sau:
a. Kim loại + axit không có tinh oxi hóa mạnh như HCl, H2SO4 loãng
+ Số mol HCl phản ứng = 2 số mol H2 sinh ra
+ Số mol H2SO4 phản ứng = số mol H2 sinh ra
+ Khối lượng muối = khối lượng kim loại + khối lượng gốc axit
b. Oxit kim loại + axit không có tính oxi hóa mạnh như HCl, H2SO4 loãng
+ Số mol HCl phản ứng = 2 số mol H2O sinh ra
+ Số mol H2SO4 phản ứng = số mol H2O sinh ra
+ Số mol O trong oxit = số mol H2O sinh ra
c. Oxit kim loại + CO kim loại + CO2
+ Số mol O trong oxit = số mol CO = số mol CO2
(tương tự cho oxit kim loại tác dụng với H2, C, )
d. Kim loại + H2O dd bazơ kiềm + H2
+ Số mol = 2 số mol H2 thoát ra
Nếu kim loại hóa trị I thì: số mol kim loại = số mol 
Nếu kim loại hóa trị II thì: số mol kim loại = số mol H2
* Một số ví dụ: 
Ví dụ 1: Hòa tan 9,14 gam hỗn hợp Cu, Fe, Al bằng dd HCl dư thu được 7,84 lít khí A (đktc) và 2,54 gam chất rắn B và dung dịch C. Khối lượng muối có trong dung dịch C là: 
	A. 3,99g	B. 33,25g	C. 31,45g	D. 3,145g
- Học sinh phải xác định dạng bài tập cho nhiều kim loại cùng tác dụng một chất sinh ra sản phẩm giống nhau: Kim loại + axit HCl muối + H2
- Ba kim loại: Cu, Fe, Al tác dụng với axit nhưng trong đó Cu không tác dụng, sau phản ứng thu được 2,54 g chất rắn, vậy khối lượng đó là của Cu. Như vậy học sinh dễ dàng tìm được khối lượng của Fe và Al trong hỗn hợp. Lúc này có thể sử dụng phương pháp bảo toàn khối lượng để giải nhanh nhất không cần lập hệ phương trình tìm số mol từng chất, sau đó tìm khối lượng từng chất để cộng lại.
Học sinh có thể giải nhanh: số mol khí = 7,84 : 22,4 = 0,35 mol
=> số mol HCl = 0,35.2 = 0,7 mol
Vậy khối lượng muối = (9,14 – 2,54) + 0,7.36,5 – 0,35.2 = 31,45g.
Ví dụ 2: Hòa tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp Fe2O3, MgO, ZnO trong 500ml dung dịch H2SO4 0,1M (vừa đủ). Sau phản ứng thu được hỗn hợp muối sunfat khan có khối lượng là:
	A. 3,81g	B. 4,81g	C. 5,81g	D. 6,81g
- Học sinh nhận dạng bài tập: hỗn hợp oxit kim loại tác dụng với axit tạo muối và nước. Chỉ cần tìm khối lượng H2SO4, H2O, áp dụng định luật bảo toàn khối lượng là tìm được muối khan.
 Học sinh có thể giải nhanh: số mol H2SO4 = 0,5.0,1 = 0,05 mol 
=> Số mol H2O = 0,05 mol
 Vậy khối lượng muối khan = 2,81 + 0,05.98 – 0,05.18 = 6,81 g.
B. Thực hiện chuyên đề:
- Giáo viên viết chuyên đề: Nguyễn Thị Minh Châu 
- Cô Nguyễn Thị Minh Châu triển khai chuyên đề tuần 20 lớp 12C1 Tổ Hóa – Sinh, BGH dự.